lvs[2]（linux virtual server，linux虛擬伺服器）是linux作業系統上的乙個負載均衡軟體，是在2023年由國防科技大學的章文嵩博士主持的乙個在linux作業系統上開發的開源集群專案[3]。目前技術發展的比較成熟，已成為linux核心的一部分。
1.2 lvs模型
lvs提供的可伸縮網路服務的框架如圖1所示。ipvs軟體提供三種ip負載均衡技術，ktcpvs實現了基於內容請求分發的應用層交換。可以利用lvs框架實現高可伸縮的、高可用的web、ftp、mail等網路服務，開發高可用的電子商務應用。
lvs在兩個層次上很好實現了負載均衡，基於網路層的ipvs和應用層的ktcpvs內容請求分發技術，三種負載均衡技術分別為網路位址轉換模式vs/nat、ip隧道模式vs/tun和直接路由模式vs/dr。
1.3 lvs的通用體系結構[4]
在圖2所示中，負載排程器是集群排程的核心，是客戶機通過虛擬ip訪問集群系統的入口。多個真實伺服器組成真實提供服務的伺服器池，真實伺服器的數目可根據需要動態新增，它們共享乙個儲存區域。整個系統對外呈現乙個虛擬伺服器，擁有虛擬ip，使用者通過虛擬ip訪問負載排程器後，根據採用的負載均衡演算法將使用者的請求排程到乙個真實的內部伺服器進行處理，多個伺服器可以並行執行使用者的請求，增加集群系統的整體吞吐率[5]。
centos5預設安裝lvs，採用piranha圖形介面進行配置管理，跳動程序pulse是piranha的主程序，它負責傳送和檢測節點之間的心跳（heartbeat）[6-7]，兩個節點周期性地傳送heartbeat資訊到網路上，指出當前節點是活動（active）的還是非活動（inactive）的。當lvs開始工作時，lvs程序通過呼叫ipvsadm程式配置和維護核心中的ipvs路由表，為每乙個真實伺服器啟動乙個nanny程序。nanny程序可以檢視伺服器上配置服務的狀態，在服務故障時，通知lvs程序，lvs程序即可呼叫ipvsadm刪除ipvs中對應的路由表項。
當backup router通過心跳通道（heartbeat channel）沒有接收到active router的回應時，將呼叫send_arp函式重新建立虛擬ip到備份結點mac的對映，然後通過傳送命令使active router中的lvs程序關閉，在備份結點中啟動lvs程序以恢復和配置伺服器之間的連線。
2 基於lvs的集群技術在linux核心2.6上的實現[7-8]
2.1 平台應用背景
我院的共享型專業教學資源庫平台建設是在近幾年學校的數位化校園建設成果的基礎上，依託校園網構建乙個功能完整、形式多樣、內容豐富的、基於web的共享型專業教學資源庫軟體平台，構築開放的教學資源環境，最大限度地滿足學生自主學習的需要。為向系統使用者（教師和學生）提供流暢、不間斷、實時高速度的訪問服務，採用了開源linux作業系統centos5.4，結合基於lvs的集群技術，構建系統平台伺服器。
2.2 系統拓撲
平台系統以虛擬ip向外提供服務，圖3中①、②為負載均衡主、從排程器，通過交換網路與真實伺服器③、④、⑤、⑥連線，平台系統共享內部儲存⑦和⑧。節點①和②負責把客戶請求**到real server上，當節點①負載均衡器（load balance）不正常工作時，節點①的資源和vip（虛擬ip）自動切換到節點②，整個系統的排程策略採用lvs/dr。共享型專業教學資源庫平台拓撲如圖3所示。
2.4 集群系統配置過程
在centos5.4中已整合了lvs，只需在系統安裝時選擇相應的套件即可，省去了繁瑣的核心編譯過程。
（1）按拓撲要求，配置相應伺服器的網路引數，並安裝所需的piranha軟體包。
#rpm-ivh piranha-0.8.4-7.el5.i386.rpm
#/etc/init.d/piranha-gui restart
（2）訪問http：進行集群的web介面配置。
配置包括global settings、redundancy和virtual servers，配置文件可參考文獻[7]，配置完成後，資訊儲存到/etc/sysconfig/ha/lvs.cf檔案。
（3）把主排程器上的配置檔案儲存到備份排程器。
（4）在主、從排程器上分別啟動piranha主程序。
#service pulse restart
3 效能測試
在平台伺服器的集群功能配置完成後，為了驗證集群配置的正確性，以及是否滿足負載均衡、高可用性的要求，同時對於web站點的伺服器的響應時間和吞吐量效能表現，做以下測試：
3.1 集群的排程測試
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